লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিগুলি বৈদ্যুতিক যানবাহন, শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থা, পাওয়ার টুলস, ল্যাপটপ এবং পোর্টেবল ইলেকট্রনিক ডিভাইসে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।পৃথক সেলগুলি সিরিজ বা সমান্তরালভাবে ব্যাটারি মডিউল এবং প্যাক গঠন করতে সংযুক্ত করা হয়.
তবে, ব্যাটারি প্যাকের ক্ষেত্রে, চূড়ান্ত প্যাকের পারফরম্যান্স শুধুমাত্র সর্বোত্তম পারফরম্যান্সের সেল দ্বারা নির্ধারিত হয় না।সেল ধারাবাহিকতা ব্যাটারি প্রভাবিত মূল কারণগুলির মধ্যে একটিপ্যাকিং ক্ষমতা, জীবনকাল এবং নিরাপত্তা।
![]()
একটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ যা কোষের ধারাবাহিকতা হ্রাস করতে পারে তা হলস্বয়ংক্রিয় স্রাব.
যখন একটি সম্পূর্ণ চার্জযুক্ত লিথিয়াম-আয়ন সেলকে বহিরাগত লোড ছাড়াই সংরক্ষণ করা হয়, তখন এর ভোল্টেজ এবং চার্জ অবস্থা (এসওসি) ধীরে ধীরে হ্রাস পেতে পারে। এই ঘটনাটিকে স্ব-বিসর্জন বলা হয়।যদি একই ব্যাটারি প্যাকের সেলগুলির স্ব-বিসর্জনের হার উল্লেখযোগ্যভাবে ভিন্ন হয়, তাদের এসওসি স্টোরেজ চলাকালীন ক্রমবর্ধমান ভারসাম্যহীন হয়ে উঠতে পারে, যা প্যাকিং ক্ষমতা, চক্র জীবন এবং সুরক্ষা প্রভাবিত করতে পারে।
এই নিবন্ধটি লিথিয়াম ব্যাটারি স্ব-বিসর্জনের প্রধান কারণগুলি ব্যাখ্যা করে, সাধারণ স্ব-বিসর্জন পরীক্ষার পদ্ধতিগুলি,এবং লিথিয়াম ব্যাটারি উৎপাদনের সময় স্ব-বিসর্জন নিয়ন্ত্রণের জন্য ব্যবহারিক পদ্ধতি.
লিথিয়াম ব্যাটারির স্ব-বিসর্জনটি স্টোরেজ শক্তির ধীরে ধীরে ক্ষতির দিকে নির্দেশ করে যখন একটি ব্যাটারি একটি বাহ্যিক লোডের সাথে সংযুক্ত করা হয় না।
আদর্শভাবে, একটি ব্যাটারি স্টোরেজ চলাকালীন একটি অপেক্ষাকৃত স্থিতিশীল ওপেন সার্কিট ভোল্টেজ (ওসিভি) বজায় রাখতে হবে।অভ্যন্তরীণ রাসায়নিক বিক্রিয়া এবং ছোট ফুটো প্রবাহ ধীরে ধীরে সক্রিয় লিথিয়াম গ্রাস করতে পারে এবং ব্যাটারির সঞ্চিত শক্তি হ্রাস করতে পারে.
স্বয়ং-নিষ্কাশন হার বিভিন্ন কারণের দ্বারা প্রভাবিত হয়, যার মধ্যে রয়েছেঃ
ব্যাটারি নির্মাতাদের জন্য, সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্নটি প্রায়ই কেবলমাত্র সেলটির স্ব-বিসর্জন আছে কিনা তা নয়,বিভিন্ন কোষের স্ব-স্রাবের হার উল্লেখযোগ্যভাবে ভিন্ন কিনা.
এই কারণেই স্ব-বিসর্জন পরীক্ষা লিথিয়াম ব্যাটারি সেল গ্রেডিং এবং ব্যাটারি প্যাকের ধারাবাহিকতার সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত।
লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির স্ব-বিসর্জন সাধারণত দুটি প্রধান প্রক্রিয়াগুলির সাথে যুক্ত হতে পারেঃঅভ্যন্তরীণ ফুটো বা মাইক্রো শর্ট সার্কিটএবংইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া.
একটি অস্বাভাবিক স্ব-বিসর্জন কোষের ইতিবাচক এবং নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডগুলির মধ্যে একটি ছোট অভ্যন্তরীণ ফুটো পথ থাকতে পারে।
সম্ভাব্য কারণগুলির মধ্যে রয়েছেঃ
ধাতব দূষণ বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ কারণ কিছু ধাতব কণা কোষের ভিতরে স্থানীয়ভাবে পরিবাহী পথ তৈরি করতে পারে।এই ত্রুটিগুলি অভ্যন্তরীণ শর্ট সার্কিটের জন্য অবদান রাখতে পারে.
অভ্যন্তরীণ মাইক্রো শর্টস দ্বারা প্রভাবিত কোষগুলি সাধারণ কোষগুলির তুলনায় সঞ্চয় করার সময় উল্লেখযোগ্যভাবে উচ্চতর ভোল্টেজ ড্রপ প্রদর্শন করতে পারে।
দ্বিতীয় প্রধান প্রক্রিয়াটি কোষের ভিতরে ঘটে যাওয়া রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলির সাথে সম্পর্কিত।
উদাহরণস্বরূপঃ
লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি তৈরিতে আর্দ্রতা বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ। অতিরিক্ত জল ইলেক্ট্রোলাইট উপাদানগুলির সাথে প্রতিক্রিয়া করতে পারে এবং অ্যাসিডিক প্রজাতি গঠনে অবদান রাখতে পারে,যা ইন্টারফেসের অবনতি ত্বরান্বিত করতে পারে এবং সক্রিয় লিথিয়াম গ্রাস করতে পারে.
অভ্যন্তরীণ মাইক্রো-শর্ট ত্রুটির তুলনায়, রাসায়নিক স্ব-স্রাব প্রায়শই তাপমাত্রা এবং কোষের রসায়ন দ্বারা আরও দৃ strongly়ভাবে প্রভাবিত হয়।
অনেক কোষ একসাথে সংযুক্ত হলে স্ব-স্রাব বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ হয়ে ওঠে।
কল্পনা করুন যে বেশ কয়েকটি কোষের একই প্রাথমিক ক্ষমতা আছে কিন্তু স্ব-স্রাবের হার সামান্য ভিন্ন। সংরক্ষণের পরে, তাদের SOC মাত্রা আর সমান নাও হতে পারে।
এর ফলে হতে পারেঃ
বিভিন্ন সেল স্টোরেজ পরে বিভিন্ন ভোল্টেজ এবং SOC স্তর পৌঁছাতে পারে।
একটি সিরিজ-সংযুক্ত ব্যাটারি প্যাকের মধ্যে, সবচেয়ে দুর্বল বা সর্বাধিক নির্গত সেল চার্জিং এবং নির্গমনের সময় সীমাবদ্ধ সেল হয়ে উঠতে পারে।
একটি ব্যাটারি প্যাকের ব্যবহারযোগ্য ক্ষমতা এটিকে একত্রিত করার জন্য ব্যবহৃত কোষগুলির ধারাবাহিকতার দ্বারা শক্তিশালীভাবে প্রভাবিত হয়।
তাই প্যাকেজিংয়ের আগে অস্বাভাবিক স্ব-স্রাবের বৈশিষ্ট্যযুক্ত কোষগুলি সনাক্ত করা উচিত যখনই অ্যাপ্লিকেশনটির জন্য উচ্চ ধারাবাহিকতার প্রয়োজন হয়।
ব্যাটারি প্রস্তুতকারকদের বিভিন্ন পরীক্ষার প্রক্রিয়া একত্রিত করতে হতে পারে, যার মধ্যে রয়েছেঃ
এই প্রক্রিয়াটি নির্মাতাদের ব্যাটারি প্যাকের সমাবেশ পর্যায়ে প্রবেশের আগে অস্বাভাবিক কোষগুলি সনাক্ত করতে সহায়তা করে।
বিশেষ করে যখন ব্যাটারি কয়েক সপ্তাহ বা কয়েক মাস ধরে সংরক্ষণ করা হয় তখন স্বয়ং-নিষ্কাশন বিশেষভাবে লক্ষণীয় হয়ে উঠতে পারে।
ইভি ব্যাটারি, শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থা, ব্যাক-আপ পাওয়ার সিস্টেম এবং শিল্প ব্যাটারি প্যাকের মতো অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য, দীর্ঘমেয়াদী নির্ভরযোগ্যতার জন্য ধারাবাহিক স্টোরেজ পারফরম্যান্স গুরুত্বপূর্ণ।
একটি সাধারণ পদ্ধতি হ'ল নিয়ন্ত্রিত স্টোরেজ সময়ের আগে এবং পরে ব্যাটারির বৈদ্যুতিক পরামিতিগুলির তুলনা করা।
মৌলিক পদ্ধতিতে নিম্নলিখিতগুলি অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারেঃ
সঠিক পরীক্ষার শর্তগুলি ব্যাটারির রসায়ন, সেল ডিজাইন, এসওসি, তাপমাত্রা এবং প্রস্তুতকারকের মান নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজনীয়তার উপর নির্ভর করে।
পরীক্ষাটি একটি নিয়ন্ত্রিত এবং ধারাবাহিক SOC দিয়ে শুরু করা উচিত।
বিভিন্ন SOC পয়েন্ট বিভিন্ন ভোল্টেজ প্রতিক্রিয়া উত্পাদন করতে পারে, তাই নির্মাতারা ব্যাটারি রসায়ন এবং পরীক্ষার লক্ষ্য অনুযায়ী একটি উপযুক্ত SOC নির্বাচন করা উচিত।
আরো গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল, তুলনা করা সমস্ত কোষ একই অবস্থার অধীনে পরীক্ষা করা উচিত।
চার্জিংয়ের পরে, পরিমাপ করা ভোল্টেজটি মেরুকরণ দ্বারা প্রভাবিত হতে পারে।
অতএব, প্রাথমিক ওসিভি পরিমাপের আগে কোষগুলিকে সাধারণত একটি নির্দিষ্ট সময়ের জন্য বিশ্রাম দেওয়া উচিত।
পরীক্ষাগার গবেষণার জন্য, একটি দীর্ঘ বিশ্রামের সময় পরিমাপের পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা উন্নত করতে সহায়তা করতে পারে।
তাপমাত্রা স্ব-বিসর্জন এবং ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বিক্রিয়া উপর একটি উল্লেখযোগ্য প্রভাব আছে।
এই কারণে, স্ব-নির্বাপক পরীক্ষাগুলি নিয়ন্ত্রিত পরিবেশগত অবস্থার অধীনে করা উচিত।
গুরুত্বপূর্ণ পরামিতিগুলির মধ্যে রয়েছেঃ
নির্দিষ্ট স্টোরেজ সময়ের পর, সেল ভোল্টেজ আবার পরিমাপ করা হয়।
একটি সহজ তুলনা এভাবে প্রকাশ করা যেতে পারেঃ
আরো বিস্তারিত বিশ্লেষণের জন্য, নির্মাতারা একটি নির্দিষ্ট সঞ্চয়কালীন সময়ের মধ্যে ভোল্টেজ পরিবর্তন গণনা করতে পারেনঃ
এই মানটি ব্যাটারির রসায়ন, SOC, তাপমাত্রা এবং পরীক্ষার অবস্থার সাথে একত্রে ব্যাখ্যা করা উচিত, বরং একটি সর্বজনীন পাস / ব্যর্থ সীমা হিসাবে ব্যবহার করা উচিত।
স্ব-বিসর্জন পরীক্ষা এবং সেল গ্রেডিং সম্পর্কিত কিন্তু তারা ঠিক একই প্রক্রিয়া নয়।
কোষের শ্রেণীবিভাগমূলত পরামিতিগুলি মূল্যায়ন করে যেমনঃ
উদ্দেশ্য হল একই বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যযুক্ত সেলগুলিকে একই গ্রেডে শ্রেণীবদ্ধ করা।
এলিথিয়াম সেল গ্রেডিং মেশিনএকাধিক সেল এবং রেকর্ড পরামিতি যেমন ভোল্টেজ, বর্তমান, ক্ষমতা এবং পরীক্ষার সময় উপর নিয়ন্ত্রিত চার্জ এবং নিষ্কাশন পরীক্ষা করতে পারেন।
উদাহরণস্বরূপ, ACEY এর লিথিয়াম সেল গ্রেডিং সরঞ্জাম স্বাধীন চ্যানেল নিয়ন্ত্রণ, চার্জ/ডিসচার্জ টেস্টিং, ডেটা রেকর্ডিং এবং সেল শ্রেণীবিভাগকে সমর্থন করে।কিছু মডেল এছাড়াও স্রাব পরীক্ষার সময় শক্তি খরচ কমাতে শক্তি প্রতিক্রিয়া সমর্থন করে.
সিলিন্ডারিক ব্যাটারি প্যাক একত্রিতকারী নির্মাতাদের জন্য,একটি ৫ ভোল্ট ২০ এ ২৫৬ চ্যানেলের লিথিয়াম সেল গ্রেডিং মেশিন ব্যবহার করা যেতে পারে চার্জ/ডিসচার্জ টেস্টিং এবং ক্ষমতা শ্রেণীবিভাগের জন্য সেলগুলির আনুমানিক ১৮-৩২ মিমি ব্যাসার্ধ এবং ৬৫-১৪০ মিমি দৈর্ঘ্যের মধ্যে.
প্রিজম্যাটিক লিথিয়াম ব্যাটারির জন্য, ACEY 5V 30A 128 চ্যানেল সরবরাহ করেব্যাটারি চার্জ ডিসচার্জ পরীক্ষকযা প্রিজম্যাটিক সেলগুলির ক্ষমতা শ্রেণীবিভাগ এবং চার্জ/ডিসচার্জ পরীক্ষার জন্য নির্মিত।
উচ্চতর বর্তমান প্রিজম্যাটিক ব্যাটারি পরীক্ষার অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য, 5V 300A 16-চ্যানেল সিস্টেম 300A পর্যন্ত চার্জ এবং নিষ্কাশন বর্তমান সমর্থন করে এবং স্বাধীন চ্যানেল নিয়ন্ত্রণ এবং ডেটা বিশ্লেষণ সরবরাহ করে।
এই সিস্টেমগুলি ব্যাটারি সেল মান নিয়ন্ত্রণের একটি বৃহত্তর প্রক্রিয়ার একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।
সবচেয়ে কার্যকর পদ্ধতি হল কেবলমাত্র চূড়ান্ত পরিদর্শনের উপর নির্ভর করার পরিবর্তে উত্পাদন পর্যায়ে স্ব-নির্গত নিয়ন্ত্রণ করা।
কাঁচামাল প্রস্তুতি এবং ইলেক্ট্রোড তৈরির সময় ধাতব দূষণ নিয়ন্ত্রণ করা উচিত।
সম্ভাব্য নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থাগুলির মধ্যে রয়েছেঃ
কোষের ভিতরে পরিবাহী পথ তৈরি করতে পারে এমন ধাতব কণাগুলির প্রতি বিশেষ মনোযোগ দেওয়া উচিত।
ইলেকট্রোড কাটিয়া এবং হ্যান্ডলিং burrs এবং কণা উৎপন্ন করতে পারে।
নির্মাতারা নিম্নলিখিত বিষয়গুলিকে সর্বোত্তমভাবে ব্যবহার করতে হবেঃ
পার্টিকুলার এবং বার্জ হ্রাস করা অভ্যন্তরীণ ত্রুটির সম্ভাবনাকে কমিয়ে আনতে সহায়তা করতে পারে।
লিথিয়াম ব্যাটারি উৎপাদনের আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ হল আর্দ্রতা নিয়ন্ত্রণ।
সুপারিশকৃত ব্যবস্থাগুলির মধ্যে রয়েছেঃ
নিয়মিত আর্দ্রতা নিয়ন্ত্রণ ইলেক্ট্রোলাইট এবং ইলেক্ট্রোডের অপ্রয়োজনীয় পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া হ্রাস করতে সহায়তা করে।
গঠনের এবং বয়স্কতা স্থিতিশীল ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বৈশিষ্ট্য প্রতিষ্ঠার জন্য গুরুত্বপূর্ণ পর্যায়।
উৎপাদন চলাকালীন, নির্মাতারা নিরীক্ষণ করতে পারেনঃ
এই পর্যায়ে চিহ্নিত অস্বাভাবিক কোষগুলি ব্যাটারি প্যাকের সমাবেশ প্রক্রিয়াতে প্রবেশের আগে পৃথক করা যেতে পারে।
কেবলমাত্র ক্ষমতা কোষের ধারাবাহিকতার একটি সম্পূর্ণ চিত্র প্রদান করে না।
অতএব, একটি ব্যবহারিক ব্যাটারি প্যাক উত্পাদন প্রক্রিয়া নিম্নলিখিত একত্রিত করতে পারেঃ
এই পদ্ধতিটি বিশেষ করে সিলিন্ডারিক এবং প্রিজম্যাটিক ব্যাটারি প্যাকগুলির জন্য দরকারী যেখানে সেল ধারাবাহিকতা সরাসরি প্যাকের কর্মক্ষমতাকে প্রভাবিত করে।
লিথিয়াম ব্যাটারির স্ব-বিসর্জন অভ্যন্তরীণ ফুটো, মাইক্রো-শর্ট ত্রুটি, এবং ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পার্শ্ব প্রতিক্রিয়াগুলির সমন্বয় দ্বারা সৃষ্ট। সমস্যার তীব্রতা ব্যাটারির রসায়নের উপর নির্ভর করে,উপাদান, উত্পাদন মান, SOC, তাপমাত্রা, এবং সঞ্চয় শর্ত।
ব্যাটারি নির্মাতাদের জন্য, স্ব-বিসর্জন নিয়ন্ত্রণ করা কেবল স্টোরেজ পরে ভোল্টেজ পরিমাপের বিষয় নয়। আরও সম্পূর্ণ কৌশল অন্তর্ভুক্ত করা উচিতঃ
একটি নির্ভরযোগ্য লিথিয়াম সেল গ্রেডিং মেশিন নিয়ন্ত্রিত চার্জ/ডিসচার্জ টেস্টিং, সঠিক তথ্য সংগ্রহ এবং স্বয়ংক্রিয় সেল শ্রেণিবদ্ধকরণ প্রদান করে এই প্রক্রিয়ায় গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করতে পারে।
উৎপাদন প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণকে নিয়মিত ব্যাটারি পরীক্ষার সাথে একত্রিত করে, নির্মাতারা সেলগুলির ধারাবাহিকতা উন্নত করতে পারে এবং ইভি, ইএসএস, পাওয়ার টুলস,এবং অন্যান্য অ্যাপ্লিকেশন.
লিথিয়াম ব্যাটারির স্ব-বিসর্জন হল স্টোরেজ শক্তির ধীরে ধীরে ক্ষতি যখন একটি ব্যাটারি একটি বহিরাগত লোডের সাথে সংযুক্ত করা হয় না। এটি প্রধানত অভ্যন্তরীণ ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল প্রতিক্রিয়া এবংঅস্বাভাবিক কোষে, অভ্যন্তরীণ ফুটো বা মাইক্রো শর্ট সার্কিট।
একটি সাধারণ পদ্ধতি হল কোষগুলিকে একটি নিয়ন্ত্রিত এসওসিতে চার্জ করা, মেরুকরণ পুনরুদ্ধার করার অনুমতি দেওয়া, প্রাথমিক ওসিভি পরিমাপ করা, নিয়ন্ত্রিত অবস্থার অধীনে কোষগুলি সংরক্ষণ করা এবং তারপরে আবারও ওসিভি পরিমাপ করা।স্টোরেজ সময়ের মধ্যে ভোল্টেজ পরিবর্তন স্ব-বিসর্জন আচরণের একটি সূচক হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে.
একটি সেল গ্রেডিং মেশিন মূলত একটি ডেডিকেটেড দীর্ঘমেয়াদী স্ব-বিসর্জন পরীক্ষার পরিবর্তে নিয়ন্ত্রিত চার্জ / স্রাব এবং ক্ষমতা পরীক্ষা সম্পাদন করে। তবে এর সঠিক ভোল্টেজ, বর্তমান,ক্ষমতা, এবং ডেটা রেকর্ডিং ফাংশন একটি বৃহত্তর সেল ধারাবাহিকতা এবং মান নিয়ন্ত্রণ প্রক্রিয়া একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ হতে পারে।
বিভিন্ন ধারণক্ষমতা, অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধ ক্ষমতা বা স্ব-নিষ্কাশন বৈশিষ্ট্যযুক্ত কোষগুলি সিরিজ বা সমান্তরালভাবে সংযুক্ত হলে ক্রমবর্ধমান ভারসাম্যহীন হয়ে উঠতে পারে।ভাল সেল মেলে ব্যাটারি প্যাক কর্মক্ষমতা উন্নত করতে সাহায্য করে, ব্যবহারযোগ্য ক্ষমতা এবং দীর্ঘমেয়াদী নির্ভরযোগ্যতা।